建筑结构设计中的细节与优化方案阐释

文/何磊磊，杭州千城建筑设计集团股份有限公司

建筑结构设计中的细节与优化方案阐释

文/何磊磊，杭州千城建筑设计集团股份有限公司

近些年,人们的生活水平在不断提高,对于建筑物的要求也更高。传统的建筑结构设计已经无法满足人们对建筑外观和功能等方面的需求。除了传统的住宅建筑以外,新型的公共建筑、玻璃幕墙建筑等新的建筑涌现,这对建筑设计师提出了更高的要求,设计师需要不断探索建筑、结构,采取科学措施优化建筑结构设计,提升建筑结构优化水平,从而更好的服务于施工。笔者根据相关工作经验,主要探究建筑结构设计中的细节优化策略,供大家参考和借鉴。

建筑结构设计；优化策略

1 建筑结构设计优化概述

建筑结构设计优化作业从某种意义上来讲是一项专业性比较强的作业，它不仅仅要能够真实体现出建筑结构设计的可操作性，还要能够对整个建筑施工作业进行全面的评估。优化主要体现在对于建筑结构以及成本、图纸规划方案、户型设计、建筑风格等方面的优化。这就要求建筑施工设计人员要能够明确每一个阶段对于建筑结构设计的优化目标，从而减少成本的使用，合理的建筑结构优化不仅仅可以大大提高工作效率，还能在很大程度上保证质量，延长建筑结构的使用寿命。在当前我国大力提倡市场效益最大化的前提下，建筑行业要想在激烈的市场竞争中获得较好的发展，就必须在施工作业前了解房屋建筑结构设计的重要性。良好的建筑结构优化对于整个建筑施工材料的有效发挥有着积极的重要作用。同时合理的设计优化还能改善人们的居住环境，提升生活质量的舒适度。此外，还能减少资金的使用，最重要的是优化设计是为了更好地的适应时代社会发展的需要。

2 基于建筑结构优化设计细节的原则介绍

2.1 保证建筑结构优化设计的功能性原则

功能性的有效发挥对于建筑结构设计而言是极为重要的。功能性主要体现在建筑结构的使用以及建筑完成后对于使用所产生的经济效益。某些建筑结构设计在功能上的有效发挥可以提高建筑结构的使用率，如银行的建筑结构设计就必须考虑到建筑结构的安全性以及确保安全通道的有效发挥，其次还要考虑到承载力的问题，因银行的特殊性要求所使用的建筑材料必须能够承受一定的荷载力，进而功能性才能发挥。

2.2 绿色环保的优化原则

随着人们生活质量的逐渐提高，人们对于建筑环保材料的使用也越来越重视，在建筑结构设计中能够将环保材料融入其中对于提高建筑质量有着重要意义。从某种意义上来讲可以减少对于环境的破坏，还能确保人们居住时的自身安全，减少了材料的二次污染。

2.3 充分考虑建筑结构设计的安全性原则

安全性是每一项施工作业必须考虑的首要问题，对于建筑结构设计来说，更是如此。结构设计的安全性是就每一个环节而言，每个构件在设计中都必须充分考到在实际施工操作中的可靠性，能够与实际施工作业相结合，如果结构设计不能在实践中付之于应用，那么也就失去了原本的意义。既不会获得较好的经济效益，还会浪费大量的人力、物力、财力。

3 建筑结构设计中的优化方案策略

3.1 对建筑总体设计方案进行优化

某些地区在进行建筑结构设计优化的同时必须考虑到地域问题，自然环境的外在因素也是影响建筑结构设计方案优化的主要因素。有些地区夏季高温多雨，冬季又温和少雨，而且在整体设计过程中还要考虑到每栋建筑楼房之间的距离。不易太近也不易太远这样都会影响到建筑结构的使用，而且会浪费整体的建筑结构资源，所以作为建筑结构设计者要从大局出发，掌握好主体设计方向，这样才能设计出符合实际发展需要的楼房。

3.2 对建筑平面设计方案进行优化

建筑的平面设计方案不同，建筑的合理使用性以及建筑成本的需求量也会不同。因此在多个建筑平面设计方案中选择最优设计方案非常重要，要确定建筑的平面布局、柱网间距到楼层数、层高、建筑物的高度和房屋的基本类型等，同时房屋开间大小和进深也会对设计方案产生影响。如果建筑房屋的性能相同，一般设计方案和最优设计方案的就会成本不同，因此在优化设计方案时要根据具体情况选择侧重点。

3.3 对选择的结构形式进行合理的优化

在进行结构选型时，要对于整体建筑结构的用途、高度、功能、周边环境、抗震性等多方面因素进行合理的把握，因地制宜地选择合理的结构体系。一般高层建筑常用的结构体系为：框架结构、框剪结构、剪力墙结构。在选择了对应的结构体系以后，就要针对相应的结构体系进行合理的优化，如剪力墙结构的设计时需考虑连梁的优化设计。连梁的刚度增大必将使得结构的地震作用也增大，这样连梁和墙肢分配内力也相应增大，此时必须增大构件的配筋量，显然这一设计结果必然会造成材料的浪费。因此，在住宅结构设计时，一般情况下不宜采用大刚度的窗下墙作为连梁，而宜将连梁设计成为截面、刚度较小的弱连梁。另外一种情况，在满足结构刚度与变形要求时，应从经济角度与抗力、变形方面综合考虑，合理布置抗侧力构件。剪力墙数量越多，结构抗侧力刚度愈大，相应结构位移会减小，但是结构地震力会随抗侧力刚度增大而加大，对结构的造价控制不利。

3.4 注重结构的细部优化

在建筑施工作业中不免会因施工内部细节处设计的不合理性而影响建筑施工作业质量。从某种角度来讲，细节将决定于整个建筑施工质量的好坏。尤其是针对施工作业中拐角处的结构设计，因拐角处的施工难度系数相对比较大，所采用的建筑材料也比较特殊，为保证质量就需要选择较好的施工作业材料及优化内部的细节来满足其质量要求。

3.5 在建筑材料的选择上进行优化

市场上出现了较多的绿色环保材料，这对于建筑施工作业而言是一种机遇，对于设计师而言也是一种挑战。设计师在进行建筑结构设计时就不得不改变原有的设计思路，将新材料的使用运用到建筑施工作业中，从而减少对环境的破坏，利于建筑材料的合理使用。

4 结束语

在结构设计中，为了加强建筑结构的优化设计，设计出美观、实用的房屋结构，应将建筑结构的设计纳入到系统化的研究范畴中。随着我国经济水平的不断提高，建筑结构的优化设计日益重要。因此，当前的建筑结构优化设计需要不断在优化方式上加大研究力度，力求不断创新出更加实用的建筑结构设计方法。

[1]韩士峰.试述优化建筑结构设计的措施[J].智能城市.2016(02)

[2]郭典.高层住宅建筑结构设计优化策略[J].建材与装饰.2016(05)

[3]陈国友.试述高层建筑结构设计的优化[J].信息化建设.2016(01)